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龍圖騰網恭喜西北工業大學申請的專利一種大規模星群變遷的自主避障控制與拓撲優化方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN114933026B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-05-30發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210540084.2，技術領域涉及：B64G1/24；該發明授權一種大規模星群變遷的自主避障控制與拓撲優化方法是由劉闖;羅義杰;駱軒宇;岳曉奎;代洪華設計研發完成，并于2022-05-17向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種大規模星群變遷的自主避障控制與拓撲優化方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種大規模星群變遷的自主避障控制與拓撲優化方法，包括：以領導衛星為中心，對其通信區域進行劃分，建立包含虛擬領導衛星和其他跟隨衛星在內的集群通信拓撲，對集群中的失效成員進行障礙化處理，確定運動狀態并完成集群通信拓撲初始化；在領導衛星的通信區域內設計具有平滑過渡的改進人工勢場，對具有特殊構型要求的衛星設計預設時間控制器，實現集群內成員之間的自主避碰以及對失效衛星等空間障礙物的自主避障；在星群整體變遷的過程中設計動態拓撲優化方法，實現大規模星群變遷過程的實時拓撲優化。該任務設計方法能夠保證變遷過程中大規模星群的安全穩定運行，具有通信負擔小以及快速響應特性。

本發明授權一種大規模星群變遷的自主避障控制與拓撲優化方法在權利要求書中公布了：1.一種大規模星群變遷的自主避障控制與拓撲優化方法，其特征在于，包括以下步驟：S1、以大規模星群中的虛擬領導衛星為中心建立LVLH坐標系，根據星群規模和領導衛星的通信范圍將其周圍空間劃分為四個區域，分別為禁飛安全區，斥力區，自由飛行區和引力區，并確定在虛擬領導衛星的通信范圍內，其他跟隨衛星相對于領導衛星的運動狀態；S2、基于圖論思想確定包含虛擬領導衛星和所有跟隨衛星在內的星群整體通信拓撲；S3、當部分成員星失效時將其當作障礙物，確定其相對于其他衛星的運動狀態，并完成集群通信拓撲初始化；S4、根據星群變遷中的特定任務需求，設計預設時間控制器，使部分跟隨衛星在預設時間內達到任務要求的期望構型，包含以下步驟：S401、以虛擬領導衛星為中心，在斥力區和引力區設計具有平滑過渡性質的改進人工勢場，具體表達式為： 其中，pi＝[xi,yi,zi]Τ為以虛擬領導衛星為中心的LVLH坐標系下第i個跟隨衛星相對虛擬領導衛星的位置，||pi||2表示跟隨衛星在虛擬領導衛星通信區域內距離虛擬領導衛星的距離，ui1為斥力函數，Ei1為斥力區場強，ηi1為斥力增益，d為虛擬領導衛星安全距離外緣半徑，r1為斥力區內緣半徑，r2為斥力區外緣半徑，ui2為引力勢函數，ηi2為引力增益，H為自由飛行區外緣半徑，a1為引力區內緣半徑，a2為引力區外緣半徑，ξi1,ξi2為控制增益，λ為模擬電荷密度，ε0為模擬介電常數，re和ae為勢場內位置表示量，根據衛星運動狀態，計算衛星相對運動位置矢量與速度矢量的夾角，判斷衛星相對運動趨勢，對于在斥力區的遠離運動和在引力區的趨近運動不再額外施加人工勢場的作用力；S402、根據任務需要，設計預設時間控制器，將星群內部分衛星在預設時間內形成特定的構型并進行構型保持；S5、通過跟隨衛星的初始相對運動狀態，將需要特殊構型的跟隨衛星和失效衛星均視為空間障礙物，設計具有平滑過渡特性的改進人工勢場法，實現星群整體變遷的自主避障避碰控制；S6、根據星群整體變遷過程的運動狀態，設計動態拓撲優化方法，實現大規模星群變遷過程的實時拓撲優化。

如需購買、轉讓、實施、許可或投資類似專利技術，可聯系本專利的申請人或專利權人西北工業大學，其通訊地址為：710072 陜西省西安市碑林區友誼西路127號；或者聯系龍圖騰網官方客服，聯系龍圖騰網可撥打電話0551-65771310或微信搜索“龍圖騰網”。